Комплексні маловідходні технології захисту від забруднення гідроекосистем (на прикладі Миколаївської області)
| Jazyk: | ukrajinština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2018 |
| Předmět: |
технология с применением эффективных микроорганизмов
водоциркуляційні системи моніторинг стану гідроекосистем corrosion inhibitors інгібітори корозії effective microorganisms technology ion exchange регенерационные растворы коагулянти regenerants 628.3:621.359.7]502/504(477.73)(043.3) [628.16] іонний обмін електроліз water circulation systems hydroecosystem monitoring циркуляционные системы электролиз electrolysis coagulants ионный обмен технологія із застосуванням ефективних мікроорганізмів ингибиторы коррозии коагулянты мониторинг состояния гидроэкосистем регенераційні розчини |
| Popis: | Робота виконана на кафедрі екології та природоохоронних технологій Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова. Дисертаційна робота присвячена вирішенню екологічних проблем захисту водних об'єктів від забруднення на прикладі Миколаївської області шляхом моніторингу стану водойм, створення маловідходних технологій водопідготовки та очищення води, які забезпечують раціональне використання водних ресурсів. Проведена оцінка стану гідроекологічних систем у межах водного басейну Миколаївської області. Визначено ефективність коагулянтів, отриманих зі шламу Миколаївського глиноземного заводу, і природного коагулянту Moringa oleifera при освітленні, знебарвленні, знезараженні модельних розчинів та природних вод. Розроблено реагенти та методи стабілізаційної обробки води для забезпечення раціонального використання води в промисловості та енергетиці. Визначені параметри процесів іонообмінного очищення води від іонів важких металів, процесів електроекстракції металів із кислих регенераційних розчинів при створенні безвідходних технологій очищення води від важких металів та від біогенних сполук. Для інтенсифікації біологічних методів очищення комунально-побутових та промислових стічних вод від розчинних та нерозчинних органічних та неорганічних полютантів визначено ефективність застосування технології ефективних мікроорганізмів з використанням біопрепарату «Тамір». Запропоновано нові маловідходні технологічні схеми пом'якшення та знесолення води, очищення води від іонів важких металів, які застосовуються при організації замкнених систем водокористування у гальванічних виробництвах, очищення води від сполук азоту та фосфору, основані на використанні іонообмінних фільтрів. The dissertation considers solution of the environmental problems in water body protection against pollution as illustrated by the Mykolaiv region. It includes monitoring of the state of the water body and development of low-waste water treatment and purification technologies ensuring the rational use of water resources. It was presented the results of analysis of the indicators of hydroecosystem pollution based on the data provided by the monitoring services of the Mykolaiv region over the past 12 years. The alternative studies have shown a high level of chlorides, iron, and chemical oxygen demand in the Ingul River, Southern Bug River, and Bug Estuary, which attests to pollution both by undertreated wastewater and rainwater. The conditions for obtaining coagulants from the slurry produced by the Mykolaiv Alumina Refinery and the natural coagulant Moringa oleifera were defined. The coagulants’ efficiency in clarification, discoloration, and decontamination of model solutions and natural waters is determined. Hence, application of sodium aluminate, magnesite and other reagents is proved to enhance the efficiency of water softening and ensure its robust purification from sulfates. Besides, it is shown that the use of strongly and weakly acidic cation exchangers or their mixtures provides deep water softening, while anion exchangers in the alkaline and carbonate forms promote water softening and purification from sulphates and chlorides. Furthermore, the chapter presents brand new methods developed for the synthesis of sulphonate and sulphonate-phosphinate scale inhibitors and establishes their efficiency in stabilizing water treatment. It also proposes brand new low-waste technological schemes of water softening and desalting. The research on the content and distribution of heavy metals in the Bug Estuary waters were rendered. First, it specifies the pattern of heavy metals distribution in the components of the estuary ecosystem, including the water environment, natural suspensions, bottom deposits, and hydrobionts. There are determined the coefficients of the heavy metals hazard (damage) to the Bug Estuary waters, coefficients of the elements’ accumulation in the algae, bottom deposits, and hydrobionts. The correlation between the content of heavy metals and the content of phosphates in water is determined. It is established how eutrophication and pollution with heavy metals are associated with mass fish mortality in the Bug Estuary. The dissertation then proposes options of upgrading the mechanism for preventing the water body eutrophication and reducing the content of heavy metals in the aquatic ecosystem. The processes of ion-exchange extraction of heavy metals from water have been studied for the creation of water purification technologies at organization of zero-discharge water utilization systems in the electroplating industry. In particular, there is estimated the efficiency of cation exchangers in the removal of heavy metal ions from water within a wide range of their concentrations. It is determined how hardness ions affect the water purification efficiency. Notably, the ions of heavy metals and their mixtures are effectively desorbed from ion exchangers at the use of sulfuric acid, hydrochloric acid, and sodium chloride solutions. Next, the conditions for electrochemical reduction of heavy metals from acidic and saline solutions are specified. The parameters of metal extraction from the solutions of metal mixtures are established, as are the conditions for metal separation through controlling the solution’s acidity. There are developed the principal schemes of low-waste technologies for water purification from heavy metal ions, which are used at organization of zero-discharge water utilization systems in the electroplating industry. The research on the performance of the effective microorganisms (EM) technology employing the biological product “Tamir” for the wastewater purification at a dairy processing plant is presented. Thus, the degree of the product’s dilution that is most effective for industrial wastewater purification (both economically and ecologically) is identified. There has been conducted a series of wastewater treatment experiments for various public utility providers. As evidenced by the research results, “Tamir” improves the organoleptic characteristics of water quality (such as color, odor and transparency), as well as the chemical indicators: chemical and biochemical oxygen demand, (reduced) concentration of organic substances, fats, ammonia nitrogen, nitrates, phosphates, and suspended matter. Biotesting has justified the possibility of using the EM technologies as an active tool for biodegradation of petroleum products at the pollution of the water environment. The processes of water purification from nitrates, phosphates and sulphates with the help of weakly and strongly basic anion exchangers in the saline and alkaline forms were examined. There have been developed principal technological schemes of low-waste technologies for water purification from nitrogen and phosphorus compounds, which are based on the use of ion-exchange filters. Диссертационная работы посвящена решению экологических проблем защиты водных объектов от загрязнения на примере Николаевской области путем мониторинга состояния водоемов, создание малоотходных технологий водоподготовки и очистки воды, которые обеспечивают рациональное использование водных ресурсов. Проведена оценка состояния гидроэкологических систем в пределах водного бассейна Николаевской области. Определена эффективность коагулянтов, полученных из шлама Николаевского глиноземного завода, и природного коагулянта Moringa oleifera при осветлении, обесцвечивании, обеззараживании модельных растворов и природных вод. Разработаны реагенты и методы стабилизационной обработки воды для обеспечения рационального использования воды в промышленности и энергетике. Определены параметры процессов ионообменной очистки воды от ионов тяжелых металлов, процессов электроэкстракции металлов с кислых регенерационных растворов при создании безотходных технологий очистки воды от тяжелых металлов и от биогенных соединений. Для интенсификации биологических методов очистки коммунально-бытовых и промышленных сточных вод от растворимых и нерастворимых органических и неорганических загрязнителей определена эффективность применения технологии эффективных микроорганизмов с использованием биопрепарата «Тамир». Предложены новые малоотходные технологические схемы смягчения и обессоливания воды, очистки воды от ионов тяжелых металлов, которые применяются при организации замкнутых систем водопользования в гальванических производствах, очистки воды от соединений азота и фосфора, основанные на использовании ионообменных фильтров. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|